Biocombustibles V: percepciones generales en su consumo

Conscientes del cambio climático y del agotamiento progresivo de los combustibles fósiles, las percepciones, sobre los biocombustibles como alternativas energéticas reales, son muy variadas y discrepantes. 

Biocombustibles IV: biogás

Se denomina biogás a aquel gas creado mediante la fermentación bacteriana de la materia orgánica, en ausencia de oxígeno. Puede realizarse tanto en medios naturales como en dispositivos específicos para la creación del gas. El producto obtenido se encuentra conformado principalmente por metano, dióxido de carbono y monóxido de carbono, aunque también se encuentran otros gases en menor proporción.

Biocombustibles III: biodiesel

Como alternativa en combustibles líquidos, además del bioetanol, aparece el biodiesel.

El biodiesel es un conjunto de múltiples ésteres que se producen a partir de diversos tipos de grasas o aceites, que pueden ser tanto de origen vegetal, como los aceites de soja, colza o girasol, como de origen animal. El biodiesel de primera generación se obtiene a partir de alimentos oleaginosos que podrían tener un destino humano o animal, mientras que el de segunda generación persigue que los aceites o grasas utilizados en la producción de biodiesel, provengan del aceite usado o de subproductos grasos utilizados.

Biocombustibles II: bioetanol

La producción de bioetanol como combustible sustituto o complementario líquido tiene actualmente un gran interés. La ventaja principal del etanol como combustible es que se puede producir de fuentes baratas y renovables, ricas en sacarosa, almidón o celulosa (el almidón de maíz o del trigo, la sacarosa de la remolacha o la caña de azúcar y la celulosa de la paja, desechos de la industria forestal o de residuos sólidos urbanos). Típicamente el proceso tecnológico es muy parecido al desarrollado para la producción de bebidas alcohólicas a gran escala, como la cerveza. Básicamente la materia prima o material de partida se convierte primero de forma química en monosacáridos y a continuación se utiliza para alimentar una cepa robusta de levadura en un fermentador a escala industrial. La fermentación puede producir no sólo etanol para utilizar como combustible sino también productos secundarios tales como proteínas que se pueden utilizar como alimento para animales.

Biocombustibles I: introducción

Siendo el combustible más barato disponible, la gasolina ha sido hasta ahora el principal carburante para mover los vehículos a motor. Sin embargo, sus reservas limitadas decrecen continuamente y su combustión, representa el 90% de las emisiones totales de CO₂ contribuyendo, como gas de efecto invernadero, al calentamiento global del planeta.

Estos inconvenientes en el uso de la gasolina y derivados, están disparando la búsqueda de soluciones y/o alternativas por las sociedades industrializadas. Muchas de estas alternativas planteadas pasan por la utilización, obvia, de los recursos renovables.

Proteínas fluorescentes

Las proteínas fluorescentes (FPs) son macromoléculas proteicas capaces de emitir bioluminiscencia cuando son excitadas a una determinada longitud de onda.

Desde hace más de una década, la proteína verde fluorescente (GFP) ha sido usada como un marcador que puede ser unido genéticamente a una gran variedad de proteínas (proteínas de fusión) para estudiar su distribución y su dinámica, o alternativamente, para la visualización de compartimentos celulares o células entera de un organismo.

Envejecimiento o senescencia celular II

La degradación del cuerpo. La degradación progresiva de nuestra fisiología ante el tiempo. Eso es el envejecimiento.

Esencialmente esta degradación se produce, entre otras causas, por:

-El acortamiento de los telómeros de los cromosomas

-La acumulación de radicales libres en la célula

Envejecimiento o senescencia celular I

El pasado 18 de Octubre de 2011 cumplí los 22 años. Ya sé que no es edad para hablar de envejecimiento, ni afortunadamente de achaques de la edad, pero quería haceros una breve presentación de lo que es el envejecimiento o la senescencia.

Producción industrial de antibióticos, un ejemplo de sostenibilidad biotecnológica

Podemos afirmar hoy sin temor a equivocarnos que las revoluciones en el sector de la biotecnología van a cambiar el mundo tal y como lo conocemos. Algunos sociólogos y economistas afirman que dado los avances gigantes en esta rama que combina ciencias naturales e ingeniería este siglo va a ser el siglo de la revolución biotecnológica, donde nuestra economía va a adquirir el matiz bio: la bioeconomía.

Fold it: plegamiento proteico online

Suelo repetiros en las entradas de plegamiento de proteínas lo revolucionario que puede llegar a ser conocer la relación entre la secuencia de aminoácidos de una proteína y su estructura tridimensional. Es un anhelo bioquímico frecuente. Y es que las reglas del plegamiento proteico no es un asunto baladí… La importancia de la relación entre secuencia de aminoácidos - estructura tridimensional - función biológica es muy amplia…

Uno de los grandes “problemas” de la bioquímica es que su estudio y sus elementos de estudios, requieren la utilización de técnicas experimentales a menudo caras y complejas…  pero también el lado biológico aporta matices interesantes abiertos a la especulación que la enriquecen mucho más.

La paradoja de Levinthal

La estructura tridimensional que adquiere un péptido después de ser sintetizado depende directamente de su secuencia de aminoácidos y es el resultado directo de la interacción de la secuencia polipeptídica con el agua.

El plegamiento de una proteína no se conoce en profundidad. Sabemos que una proteína tarda en plegarse del orden de milisegundo a unos pocos minutos… También sabemos que la mayoría de proteínas se pliegan de forma espontánea; pero antes de alcanzar su conformación nativa (estado plegado), ¿experimenta todas las conformaciones posibles aleatoriamente durante el plegamiento?...

Electroforesis

La electroforesis es una técnica instrumental de gran interés para el campo bioquímico. Se trata de una técnica analítica y preparativa. El principio de la electroforesis se basa en el diferente comportamiento que presentan las moléculas cargadas frente a un campo eléctrico general. Es utilizada rutinariamente en los laboratorios clínicos y de investigación básica y aplicada. Es muy útil para separación e identificación de proteínas o ácidos nucleicos.

bio reto 2 Solucionado

bio reto 2

Question of science

“Question of science, science and progress…” así dice una estrofa de una de mis canciones preferidas de Coldplay: “The Scientist”... si las cosas fueran preguntas de ciencia...

Llegar a pensar que algo tan complejo como una célula, un rinoceronte o un ser humano han surgido con el tiempo, el azar y la necesidad  es muy delicado; al menos, difícil de creer, y cuanto menos, nos rebaja profundamente el ego y nuestras esperanzas en un Dios creador. Pensar en Dios y en diseño inteligente es siempre más fácil y más religiosa, social, y políticamente correcto, pero la Ciencia no parte de hipótesis preestablecidas, y mucho menos se rebaja a aceptar la opinión predominante, normalmente la más ignorante…

Morgan y la herencia ligada al sexo

Algunas evidencias científicas anteriores a Morgan sugerían que la aparición de ciertos caracteres dependían del sexo del individuo, en concreto los estudios de Bateson sobre aves de corral y los de Goldschmidt sobre polillas. Pero fue Morgan el que desarrolló las hipótesis más importantes...

Práctica: foliculogénesis en mamíferos

La foliculogénesis es el proceso de maduración de los folículos (oocitos más células foliculares y células del ovario) y del epitelio del útero. En humanos hembra dura unos 14 días tras los cuales tiene lugar la ovulación. Como hemos mencionado, los folículos ováricos están inmersos en la corteza, son de diferentes tamaños según su estado de maduración y cada uno contiene un sólo oocito. 

Genio, guisantes y herencia

El pasado 20 de Julio de 2011, Google me recordó con sus siempre geniales “doodles” el 189 aniversario del nacimiento de Gregor Mendel, y por tanto, no podía dejar pasar la oportunidad de hablaros algo sobre este genio que revolucionó la biología y cuyo trabajo supuso el asentamiento de los cimientos de una nueva rama de la ciencias: la genética… 

El tamaño sí importa

Las leyes de escala en los seres vivos han jugado un papel crucial en la evolución de la especies; en tanto, que algunas formas corpóreas no están disponibles para algunos tamaños, y eso supone variación, y por tanto adaptación. En general la forma del cuerpo es con frecuencia una función del tamaño. Así los organismos unicelulares eucariotas tienen el tamaño y forma necesaria y suficiente para poder trasladar el oxígeno captándolo del exterior hasta las mitocondrias, pero en la escala evolutiva, el aumento de tamaño supone progresivamente la aparición de sistemas circulatorios capaces de trasladar el oxígeno a todas las células del cuerpo… Lo mismo ocurre con los sistemas de sostén y esqueletos.

bio reto 1 Solucionado

bio reto 1

Levaduras, adaptación a la fuente de carbono

Las levaduras (Dominio Eukaria Reino Fungi) son microorganismos heterótrofos que se caracterizan por la presencia de quitina en su pared celular, reproducción por gemación y la disposición de un metabolismo respiratorio aeróbico y anaeróbico (fermentativo). Durante la historia de la humanidad estos microorganismos han sido ampliamente utilizados por el hombre, gracias a su capacidad fermentativa, en la elaboración de pan, cerveza, vino y otros alimentos y bebidas.

Las levaduras crecen con múltiples fuentes de carbono pero tienen preferencias de uso, esto implica que son capaces de elegir su fuente de carbono cuando hay opción.

Elementos esenciales de un vector de expresión

Expresar el producto de algún gen en cualquier célula supone conocer en profundidad los mecanismos de expresión génica en la célula, es decir, conocer los mecanismos moleculares de replicación, transcripción y traducción (dogma central de la biología molecular) en el sistema celular con el que estamos trabajando y también los principios básicos de ingeniería genética.

Cuando queremos insertar o transfectar un gen nuevo en un determinado sistema celular con interés comercial, experimental o por curiosidad (el combustible de la ciencia), debemos hacerlo mediante la construcción correcta de un vector de expresión.

Un vector de expresión se puede definir como una construcción genética que  permite la introducción de un gen exógeno determinado en una célula diana que sea capaz de expresarlo

Apoptosis II, protagonistas moleculares

La maquinaria central apoptótica está llevada a cabo por tres grande grupos moleculares:

                                                                                                                 

            -Caspasas

            -BCl2

            -Adaptadores

Las caspasas son una familia de proteasas (enzimas que degradan proteínas) que están presentes en todas y cada unas de nuestras células y que se sintetizan en forma inactiva

Apoptosis I, la muerte celular discreta

A principio de los años 70, Kerr, Wyllie y Currie describieron mediante microscopía la presencia ,en los tejidos, de células que se separaban de sus vecinas, y que sufrían un proceso de compactación y reducción del núcleo,  condensación de la cromatina y que finalmente se fragmentaban en “cuerpos” pequeños con la membrana celular intacta, de forma que las células se fragmentaban (morían) sin liberar el contenido citoplasmático al entorno. A ese fenómeno descrito morfológicamente se le denominó apoptosis y a los fragmentos citoplasmáticos finales, cuerpos apoptóticos. Posteriormente se realizó una aproximación bioquímica de la apoptosis y se observó que el DNA se fragmentaba en múltiplos de 200 pb y que había cambios en la membrana plasmática y en la mitocondria, y se observó también que se activaban ciertas proteínas específicas de degradación y otras…

Enfermedad de Tarui

La enfermedad de Tarui supone una deficiencia en la enzima fosfofructoquinasa (PFK-1*) e implica un problema de almacenamiento del glucógeno (glycogen storage disease VII, GSD VII). Fue la primera enfermedad identificada que afectaba directamente a la glucólisis (S. Tarui, 1965) [1].

La PFK-1 cataliza la reacción metabólicamente irreversible de formación de fructosa 1,6-bisfosfato a partir de la fructosa 6-fosfato; y es un importante punto de regulación

Biodiversidad, sociedad y economía

Hace un año (Mayo de 2010) escribí lo siguiente para una asignatura de la carrera:

“Volvemos a fracasar. Si en 2002 los gobiernos del mundo se comprometieron a “lograr para el año 2010 una reducción significativa del ritmo actual de pérdida de la biodiversidad, a nivel mundial, regional y nacional, como contribución a la reducción de la pobreza y en beneficio de todas las formas de vida en la tierra”, sólo fueron palabras huecas… se las llevo el viento. El informe de Naciones Unidas sobre perspectivas mundiales sobre Biodiversidad no deja lugar a dudas. La biodiversidad mundial SIGUE en peligro. ¿Por qué no actúan los gobiernos? ¿Por qué no imponemos el desarrollo sostenible de una vez?...

Tiburones, depredadores completos

La famosa película “Tiburón” del maestro de la ciencia ficción, Steven Spielberg, nos mostraba a un depredador agresivo y propenso a atacar al hombre. Sólo pensar en la aleta del tiburón sobresaliendo del mar en una playa llena de gente me pone la carne de gallina…

Mucho se ha escrito acerca de lo propensos que son los tiburones a atacar al hombre. La mayoría de los ataques descritos se registraron en la II Guerra Mundial sobre víctimas

Inducción cancerígena por Papillomavirus y Polyomavirus

Los Papillomavirus y Polyomavirus son dos géneros de virus con dsDNA, sin envuelta lipídica y con simetría icosaédrica en su cápside, que se caracterizan porque a las células que infectan les induce proliferación, provocando la formación de tumores (“oma”, tumor). Los Papillomavirus están implicados en la producción de las típicas verrugas virales (tumores benignos), y en la producción de tumores como el carcinoma de cuello de útero. En humanos, los Polyomavirus pueden producir trastornos en el tracto urinario, y puede producir

Intolerancia a la fructosa

La intolerancia hereditaria a la fructosa es una rara, pero potencialmente letal enfermedad hereditaria recesiva del metabolismo de la fructosa causada principalmente por una mutación en los genes de la aldolasa B. El tratamiento normalmente supone una restricción de ingesta de fructosa en la dieta. Los estudios bioquímicos de la aldolasa B defectiva son la clave para comprender el mecanismo molecular básico de la enfermedad y proveer de herramientas necesarias para mejorar el tratamiento y el diagnóstico. Algunos estudios han revelado

Potencial de acción: “comunicación”

Existen un lenguaje biológico mediante el cual el sistema nervioso recibe información de los receptores sensoriales, la procesa y emite una respuesta a las células efectoras, las células musculares o las células secretoras. Este lenguaje es el potencial de acción y se transmite de una neurona a otra, o de una neurona a una célula efectora, o de una célula receptora a una

Alcohol, efectos y resaca

Domingo 11:00 a.m. Tras una noche de excesos con el alcohol etílico y después de acostarte a altas horas de la madrugada, te despiertas de golpe, y te incorporas con lentitud. Ahora te sientes con dolor de cabeza, fatiga, mucha sed, te “arde” el estómago, tienes visión borrosa, temblores, diarrea, mareos, náuseas, te agobias… efectivamente, tienes resaca. Lo siguiente será: no debí haber bebido tanto, quien me manda, soy un irresponsable, la última vez…

Mecanismos de unión de las células

En los organismos pluricelulares, las células no se encuentran aisladas sino que se asocian formando los tejidos. Todas estas asociaciones celulares permiten combinar física y funcionalmente las células. Los tejidos están compuestos de células y de matriz extracelular

El aceite de Lorenzo

Cuando en 1984 Lorenzo, de cinco años de edad, fue diagnosticado de adrenoleucodistrofia (ALD), los médicos y los científicos desconocían un posible tratamiento para la cura de esta rara enfermedad. Las compañías farmacéuticas se habían preocupado poco o nada, de un problema cuya solución tenía pocos intereses económicos. Sus padres, Augusto y Micaela Odone estaban realmente preocupados. La vida de su hijo estaba en peligro, y nadie sabía cómo ayudarle. Fue entonces, cuando ambos emprendieron la complicada búsqueda de un remedio eficaz que ayudara a su hijo.  Poco sabían ellos, leyeron libros, estudiaron la enfermedad y tras una larga búsqueda consiguieron crear un remedio eficaz: el aceite de

Modelo de activación de la transcripción por receptor de glucocorticoides

Las hormonas son moléculas liberadas a la sangre (secreción endocrina) y transportadas a células diana lejanas, donde tienen un efecto, tras minutos u horas, actuando a concentración muy baja. Su presencia provoca generalmente la transcripción de algún gen con una respuesta primaria, o puede transcribir genes cuyo producto active o inhiba a otros genes, respuesta

Centrifugación

La centrifugación es una técnica de separación de compuestos a partir de una mezcla compleja por su diferente comportamiento ante la presencia de un campo gravitacional intenso. Puede ser una técnica tanto preparativa, cuando su objetivo es obtener una mezcla más simple enriquecida en un determinado compuesto o una técnica analítica, cuando pretendemos conocer algún parámetro característico (aquel que no depende de las

Genética y epigenética

¿Y si todas las células del organismo tienen el mismo genoma por qué no son iguales? ¿Y por qué hay tantas diferencias entre 2 hermanos que comparten aproximadamente el 99,98% de sus genes?... ¿por qué nos hemos dado cuenta de que la secuenciación del genoma no es ciertamente la panacea de la biología molecular?...

El genoma es el conjunto de DNA de una célula distribuido en un número variable de cromosomas y característico de una especie. En el genoma encontramos los genes que son las unidades de información hereditaria y estable, suficiente y necesaria para realizar al menos

En biología, STOP, ni siempre, ni nunca

“En Suiza había un periodista sensacionalista, un ganadero y un estadista, y observan a lo lejos de la pradera, una vaca enorme de cuerpo blanco con manchas negras. Entonces habla el periodista y comenta, en Suiza todas las vacas son blancas y con manchas negras. Posteriormente habló el ganadero y dijo, en Suiza al menos una vaca es blanca y con manchas negras, y finalmente concluyó el estadista, diciendo: en Suiza al menos una vaca tiene la mitad de su cuerpo blanco y con manchas negras… ¿quién estaba más próximo a la verdad?...”

Virus: entre la vida y la no vida

Me hizo gracia escoger este título, recuerdo que en un examen de bachillerato nos preguntaron qué eran los virus, y yo, en una parte contesté, que los “virus se encontraban entre la vida y la muerte”, la profesora, de la que conservo grandes recuerdos, lo tachó y escribió al lado “sí, como los fantasmas”…  Pero dejándonos de curiosidades, la respuesta al título no está del todo clara…

Al principio el término virus se utilizaba para designar cualquier sustancia venenosa. Poco a poco, fue derivando a agentes de enfermedades infecciosas (aplicación a los virus de los

Duplicaciones y evolución

Cuando se encuentra cualquier parte del material genético –un locus o un fragmento grande de un cromosoma- más de una vez en el genoma, nos referimos a ella como una duplicación. 

Las duplicaciones son mutaciones cromosómicas que pueden surgir como consecuencia de un entrecruzamiento desigual entre cromosomas en sinapsis en la meiosis o por un error en la replicación antes de la meiosis.

Uno de los aspectos intrigantes del estudio de la evolución es la especulación de los

La evolución del sexo. Reproducción sexual en el contexto de la evolución

La evolución de las especies a lo largo del tiempo ha modificado los patrones de transmisión de la información genética, es decir, los modelos de reproducción. Así hasta nuestros días se han mantenido especies con tres tipos básicos de reproducción; seres vivos con reproducción asexual, sexual y otros con mezcla de ambas, presentes en sus ciclos de vida.

La reproducción sexual presenta un mayor coste energético con respecto a la reproducción asexual, sin embargo, paradójicamente el modelo sexual está muy extendido. Entenderlo significa irremediablemente, observarlo desde el prisma de la selección natural en los

Sueño y vigilia

El sueño es un estado de inactividad o reposo, que podemos distinguir claramente del estado activo o vigilia. En todos los seres vivos, incluidos los seres unicelulares se alternan estados de actividad y reposo, sin embargo, el tipo de sueño  cambia en la escala filogenética. El sueño conductual –con un umbral de respuesta notablemente más alto ante estímulos que el que se presenta en el simple reposo- se presenta claramente sólo en vertebrados superiores, a partir de reptiles. Pero el sueño verdadero (que junto con las características comportamentales se

Estructura-función: plegamiento de las proteínas

Las proteínas son macromoléculas biológicas fundamentales, cuyas unidades estructurales son los aminoácidos (aa), formados por un  carbono alpha, un grupo funcional amino y otro carboxilo (amino-ácidos) y un grupo funcional R o cadena lateral de naturaleza variada. Existen un total de 20 aminoácidos proteicos diferentes. La enorme variabilidad proteica hay que buscarla por lo tanto no en sus componentes básicos, sino en la secuencia en que tales aminoácidos se unen para conformar la proteína. Además las proteínas son capaces de unirse a otros compuestos, formando moléculas complejas.

Células Madre Cancerígenas: un modelo en desarrollo

El cáncer es un conjunto de enfermedades en las cuales un organismo produce un exceso de células malignas (conocidas como cancerígenas o cancerosas), con crecimiento y división más allá de los límites normales, (invasión del tejido circundante y, a veces, metástasis).

Los recientes estudios han señalado la presencia de un subgrupo de células en los tumores con capacidad de célula madre. Este subgrupo es muy minoritario y por tanto difícil de aislar. Así se le atribuye la responsabilidad de iniciación de tumores, crecimiento del tumor, metástasis y reaparición o recurrencia del tumor. Éstas células son las: células madre cancerígenas o cancerosas (CSC).